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1、煤灰熔融性的测定,包头轻工职业技术学院化工学院,张瑞芳,内容目录,一、煤灰熔融性的定义,二、测定煤灰熔融性的意义,三、测定方法,第一部分 基础知识,一、试剂与材料,四、气氛及其控制方法,第二部分 实验,二、仪器设备,三、测定步骤,五、影响测定结果的因素,第一部分 基础知识,一、煤灰熔融性的定义 煤灰熔融性就是在规定条件下得到的随加热温度而变的煤灰 (试样) 变形、软化、半球和流动特征物理状态。 煤灰熔融性取决于煤灰的化学组成。二、测定煤灰熔融性的意义 煤灰熔融性是动力用煤和气化用煤的一个重要的质量指标。煤灰的熔融温度可反映煤中矿物质在锅炉中的动态，根据它可以预计锅炉中的结渣和沾污作用。因此煤灰
2、熔融性是指导锅炉设计和运行的一个重要参数。,第一部分 基础知识,三、测定方法,将煤灰制成一定尺寸的三角锥，在一定的气体介质（弱还原性或氧化性）中，以一定的升温速度加热，观察灰锥在受热过程中的形态变化，记录其四个特征熔融温度变形温度DT、软化温度ST、半球温度HT和流动温度FT。,第一部分 基础知识,1、特征熔融温度的判别,变形温度（DT）灰锥尖端或棱开始变圆或弯曲 时的温度软化温度（ST）灰锥弯曲至锥尖触及托板或灰 锥变成球形时的温度半球温度（HT）灰锥形变至近似半球形，即高 约等于底长得一半时的温度流动温度（FT）灰锥熔化展开成高度在1.5mm 以下得薄层时的温度,第一部分 基础知识,2、煤
3、灰软化温度分级表,第二部分 实验,一、试剂与材料,1.糊精溶液：糊精（化学纯）10g，溶于100mL蒸馏水中，配成100g/L溶液。2.氧化镁：工业品，研细至粒度小于0.1mm。3.碳物质：灰分低于15，粒度小于1mm的无烟煤、石墨或其他碳物质。4.煤灰熔融性标准物质：可用来检查试验气氛性质的煤灰熔融性标准物质。5.气体：二氧化碳、氢气或一氧化碳。6.刚玉舟：耐温1500以上，能盛足够量的碳物质。7.灰锥托板：在1500下不变形，不与灰锥发生反应，不吸收灰样。,第二部分 实验,8.灰锥模子：由对称的两个半块构成的黄铜或不锈钢制品。9.玛瑙研钵,第二部分 实验,二、仪器设备,高温炉：加热温度、恒
4、温带、程序升温、气氛可控、内 部观察。热电偶：每年校准。,第二部分 实验,三、测定步骤,1.制锥2.调节试验气氛封碳法或通气法3.升温：900，（1520）/min 900， （51）/min4.观察锥形，记录特征温度5.至所有样品达到流动温度，或达到1500时，停止试验。,第二部分 实验,四、气氛及其控制方法,1.气氛的分类,第二部分 实验,2.弱还原性气氛的控制,通气法： 600，5010%的H2和5010%的CO2或605%的CO和405%的CO2，避免空气渗入炉内，速度不低400mm/min或800-1000ml/min。 封碳法： 气疏型刚玉管（刚玉舟中央放置石墨粉1520克，两端放
5、入无烟煤3040克)；气密型刚玉管（刚玉舟中央放置石墨粉56克）。,第二部分 实验,3.气氛鉴定,标准试样法： 如果ST、HT和FT的测定值与其标准值相差不超过 40,则证明炉内气氛为弱还原性取气分析法: 1000-1300内，还原性气体体积分数；1100下氧化还原气体体积比；氧气含量。,第二部分 实验,五、影响测定结果的因素,1.煤灰成分的影响,氧化铝：煤灰熔融时它起“骨架”作用，它能明显提高灰的熔融温度氧化硅：煤灰熔融时它起“助熔”作用，但氧化硅含量与煤灰熔融温度的关系不太明显（40%，反比）,氧化钙：在煤灰熔融中它起助熔作用，但当其含量超过30%时，它又起升高熔融温度的作用。氧化镁、氧化钠、氧化钾等在煤灰熔融中都起助熔作用。,计算公式：FT()20021Al2O310SiO25(Fe2O3CaOMgOKNaO)由于煤灰熔融性结果受多方面的因素影响，在配煤中，不能直接进行熔融性数值的加和。,第二部分 实验,2.试验气氛 测定气氛是影响灰熔融性测定结果的最主要因素之一铁的影响工业中成渣部位是弱还原性。,3.加热速度的影响4.温度测量准确度的影响5.试样尺寸的影响6.托板材料的影响,7.观察者主观因素的影响8.摄像仪器的放大失真9.仪器自动判断的偏差,第二部分 实验,测定精密度要求,
